本發(fā)明涉及通信技術領域，特別涉及一種獲取等效接收信號的方法及其裝置、一種最大似然檢測方法。

背景技術：

在調制解調技術中，對多個二進制信號根據(jù)星座圖分別進行調制，其中，所述星座圖包括：qpsk、16qam、64qam、256qam等。需要說明的是，每個星座圖包括一組星座點，一組中的每個星座點由多個比特表示。例如，qpsk有一組四個星座點00、01、10和11，每個星座點包括兩個比特；16qam包括一組16個星座點，每個星座點包括四個比特；64qam包括一組64個星座點，每個星座點包括六個比特。

舉例說明地，在發(fā)送端，對于兩個二進制信號01和10分別通過qpsk星座圖進行調制，對應第一個二進制信號01的是第一組qpsk星座點，對應第二個二進制信號10的是第二組qpsk星座點。在接收端，需要對接收到的兩個調制信號分別進行解調。在解調的過程中，需要獲取對數(shù)似然比(log-likelihoodratio，llr)。

基于qr分解的最大似然檢測(qrdecomposition-basedmaximumlikelihooddetection，qrm)方法獲取llr以用于解調信號，具體說明的是，現(xiàn)有的qrm方法需要對每一組星座點中的所有星座點進行遍歷，以通過計算歐式距離(euclideandistance)來獲取llr。當發(fā)送的調制信號的調制階數(shù)較高時，比如64qam或256qam，獲取llr的計算復雜度會很高，需要計算大量的歐式距離導致接收端功耗的增加。此外，現(xiàn)有的qrm方法的計算過程固定，缺乏調節(jié)的靈活性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種獲取等效接收信號的方法，以降低qrm方法的計算復雜度，降低接收端的功耗。

本發(fā)明實施例提供一種獲取等效接收信號的方法，包括：獲取接收信號，所述接收信號包括受到信道和噪聲干擾的多個調制信號，所述多個調制信號由多個源信號各自調制而成的，所述信道通過信道系數(shù)表示；獲取所述多個調制信號中除最后一個調制信號外的其他調制信號的期望值，其中，所述最后一個調制信號為對應最后一個源信號的調制信號；根據(jù)所述其他調制信號的期望值和所述信道系數(shù)對所述接收信號進行干擾抵消處理；以及基于所述干擾抵消后的接收信號，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號。

可選地，所述獲取等效接收信號的方法還包括：基于所述最后一個調制信號對應的信道系數(shù)，獲取所述最后一個調制信號的信干噪比；基于信號處理性能，獲取閾值；將所述最后一個調制信號的信干噪比與所述閾值進行比較；以及若所述最后一個調制信號的信干噪比大于所述閾值，獲取所述其他調制信號的期望值。

可選地，獲取所述閾值包括：建立第一對應表，所述第一對應表包括所述閾值與所述信號處理性能的對應關系，其中，所述信號處理性能通過解調正確率或誤碼率表示；以及根據(jù)所述第一對應表，獲取所述閾值。

可選地，獲取所述其他調制信號的期望值包括獲取所述多個調制信號中除所述最后一個調制信號外的其他調制信號的對數(shù)似然比。

可選地，所述其他調制信號的對數(shù)似然比是通過計算歐氏距離獲取的。

可選地，獲取所述其他調制信號的期望值還包括：建立第二對應表，所述第二對應表包括所述其他調制信號的期望值與所述其他調制信號的對數(shù)似然比值的對應關系；以及根據(jù)所述第二對應值表，獲取所述其他調制信號中 每一個調制信號的期望值。

可選地，若所述多個調制信號為兩個調制信號，第一個調制信號的期望值根據(jù)下式獲得：

其中，β是歸一化因子，用于使所述第一個調制信號的期望值具有單位功率；tanh是雙曲正切函數(shù)；llr1,1，llr1,2，llr1,3，llr1,4，llr1,5及l(fā)lr1,6分別是所述第一個調制信號的對于星座點第1至6位比特的對數(shù)似然比。

可選地，對所述接收信號進行干擾抵消處理包括：獲取所述其他調制信號的期望值中的每一個期望值與該期望值對應的一個調制信號的誤差；將所述期望值與調制信號的誤差與噪聲進行比較；以及若每個所述期望值與調制信號的誤差遠小于噪聲，對所述接收信號干擾抵消處理。

可選地，所述多個調制信號各自使用的調制方式包括qpsk、16qam、64qam或256qam。

本發(fā)明實施例還提供一種最大似然檢測方法，用于解調信號，所述最大似然檢測方法是基于qr分解的，包括：根據(jù)上述的獲取等效接收信號的方法，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號；基于所述等效接收信號,獲取所述最后一個調制信號的對數(shù)似然比；以及基于所述多個調制信號的對數(shù)似然比，解調所述接收信號。

本發(fā)明實施例還提供一種獲取等效接收信號的裝置，包括：接收器，與 存儲器相連，用于獲取接收信號，所述接收信號包括受到信道和噪聲干擾的多個調制信號，所述多個調制信號由多個源信號各自調制而成的，所述信道通過信道系數(shù)表示；以及處理器，所述處理器被配置用于：獲取所述多個調制信號中除最后一個調制信號外的其他調制信號的期望值，其中，所述最后一個調制信號為對應最后一個源信號的調制信號；根據(jù)所述其他調制信號的期望值和所述信道系數(shù)對所述接收信號進行干擾抵消處理；以及基于所述干擾抵消后的接收信號，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號。

可選地，所述處理器在獲取所述其他調制信號的期望值之前，還被配置用于：基于所述最后一個調制信號對應的信道系數(shù)，獲取所述最后一個調制信號的信干噪比；基于信號處理性能，獲取閾值；將所述最后一個調制信號的信干噪比與所述閾值進行比較；以及若所述最后一個調制信號的信干噪比大于所述閾值，獲取所述其他調制信號的期望值。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的技術方案具有以下優(yōu)點：

基于對應最后一個調制信號的等效接收信號，采用本領域內的常規(guī)方法(例如，經(jīng)過加法和比較器)可以獲取最后一個調制信號的對數(shù)似然比，這樣可以避免對每一組星座點中的所有星座點進行遍歷以獲取所述最后一個調制信號的對數(shù)似然比，即減少了歐式距離的計算次數(shù)。因此，所述獲取等效接收信號的方法可以兼容到用于解調信號的現(xiàn)有的qrm方法中，并可以降低qrm方法的計算復雜度，并降低接收端的功耗。

進一步地，所述獲取等效接收信號的方法的使用概率可以通過一個閾值進行調節(jié)，從而使得兼容所述獲取等效接收信號的方法的qrm方法可以具備靈活性。

進一步地，所述獲取等效接收信號的方法中，在獲取調制信號的期望值時，采用了查表的方法，這樣可以降低計算復雜度，而且便于硬件實現(xiàn)。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明一個實施例的獲取等效接收信號的方法的流程示意圖；

圖2示出了現(xiàn)有的qrm方法的流程示意圖；

圖3示出了本發(fā)明一個實施例的qrm方法的流程示意圖；以及

圖4示出了本發(fā)明一個實施例的獲取等效接收信號的裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供一種獲取等效接收信號的方法，以降低qrm方法的計算復雜度，并降低接收端的功耗。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。需要說明的是，提供這些附圖的目的是有助于理解本發(fā)明的實施例，而不應解釋為對本發(fā)明的不當?shù)南拗啤?/p>

圖1是本發(fā)明一個實施例的獲取等效接收信號的方法的流程示意圖。如圖1所示，所述獲取等效接收信號的方法包括以下步驟。

101，獲取接收信號，所述接收信號包括受到信道干擾的多個調制信號，所述多個調制信號由多個源信號各自調制而成的，所述信道通過信道系數(shù)表示。

在本發(fā)明的一個實施例中，以兩個調制信號為例，接收信號的表達式為：

y＝rx+n,x＝[x1,x2]^t(1)

其中，y指接收信號，r指信道，x指發(fā)送端實際發(fā)送的調制信號，n指噪聲，x1指第一個調制信號以及x2指第二個調制信號。其中，所述第一個調制信號x1通過第一組星座點進行調制，所述第二個調制信號x2通過第二組星座點進行調制。需要說明的是，信道r以矩陣形式表示，其中，矩陣r包括信道系數(shù)，并且矩陣r是通過qr分解獲取的，以及噪聲的功率為1。

在一個具體實施例中，接收信號的表達式為：

其中，接收信號y包括第一個接收信號y1和第二個接收信號y2，以及是信道矩陣包括信道系數(shù)r11、r12及r22，所述信道矩陣是通過qr分解獲得的。需要說明的是，r11是對應所述第一個調制信號x1的信道系數(shù)，r12和r22是對應所述第二個調制信號x2的信道系數(shù)。

103，獲取所述多個調制信號中除最后一個調制信號外的其他調制信號的期望值，其中，所述最后一個調制信號為對應最后一個源信號的調制信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，在獲取所述多個調制信號中除最后一個調制信號外的其他調制信號的期望值之前，要先將所述最后一個調制信號的信干噪比與一個閾值進行比較。

在本實施例中，可以通過星座圖qpsk、16qam、64qam、256qam等等分別調制兩個源信號以獲得x1和x2。若所述第一個調制信號x1和所述第二個調制信號x2的平均功率為單位功率，即功率為1以及，在接收端，若所述第一個調制信號x1對所述第二個調制信號x2的干擾被抵消，信道干擾的功率遠小于所述噪聲的功率，這樣的話，第二個調制信號x2的信干噪比(signaltointerferenceplusnoiseratio，sinr)可以近似為

如果所述信干噪比大于一個閾值，獲取第一個調制信號x1的期望值。本實施例中，為獲取所述閾值，先建立一個對應表，所述對應表包括所述閾值與信號處理性能的對應關系，其中，所述信號處理性能通過解調正確率或誤碼率表示。通信終端根據(jù)具體的解調正確率或誤碼率的要求，通過查表獲取相應的閾值。一般情況下，所述閾值選用能滿足要求的信號處理性能 的最小的值，比如，可以通過誤碼率或解調正確率和計算復雜度進行平衡以確定所述閾值的值。在研發(fā)中，特別是在進行仿真時，采用所述閾值可以調節(jié)qrm方法使用所述獲取等效接收信號的方法的概率，從而降低在通信終端中qrm方法的計算復雜度。此外，所述對應表可以通過通信終端的生產方建立。在一些實施例中，通信終端還可以通過自適應算法更新所述對應表。

如果信干噪比小于所述閾值，參考圖2，使用現(xiàn)有技術中的qrm方法獲取對數(shù)似然比。

具體說明的是，以所述第一個調制信號x1對應的第一組星座點為例，所述第一組星座點中的星座點表示為s1，所述第一個調制信號x1的對于s1第b個比特的對數(shù)似然比llr1,b的表達式為：

其中，s2指第二組星座點中的星座點，指所述第一組星座點中第b個比特為1星座點，表示所述第一組星座點中第b個比特為0的星座點，以及||y-rs||²為計算歐式距離的表達式，其中，s＝[s1,s2]^t。類似地，所述第二個調制信號x2的對于s2第b個比特的對數(shù)似然比llr2,b的表達式為：

獲得第一個調制信號x1和第二個調制信號x2的對數(shù)似然比之后，可以用于解調接收信號。從上述表達式(3)和(4)，可以看出，計算llr1,b和llr2,b需要計算多次歐氏距離，計算量比較大。因此，本發(fā)明的一個實施例根據(jù)上述信干噪比與所述閾值的比較結果，如果所述信干噪比大于所述閾值，可以進行簡化處理。

具體說明的是，如果所述信干噪比大于所述閾值，可以先根據(jù)上述公式(3)獲取所述第一個調制信號x1的對數(shù)似然比llr1,b，然后獲得第一個 調制信號x1的期望值。

在本實施例中，所述第一個調制信號x1的期望值的表達式為：

其中，指所述第一個調制信號x1的期望值，c1指x1對應的星座圖中星座點的集合，p(x1)是第一個調制信號x1的發(fā)送概率，指的實部，以及指的虛部。需要說明的是，p(x1)可以由包括雙曲正切函數(shù)的表達式表示，通過展開表達式然后進行分類合并公共項的方法，可以獲得和的簡化表達式為：

以及

其中，簡化表達式(6)和(7)包括對于所述第一個調制信號x1的對應星座點s1各比特的對數(shù)似然比(例如，對于64qam，所述第一個調制信號x1的對應s1各比特的對數(shù)似然比包括llr1,1、llr1,2、llr1,3、llr1,4、llr1,5以及l(fā)lr1,6)。所述對于星座點s1各比特的對數(shù)似然比可以通過表達式(3)獲取。

需要說明的是，qpsk包括一組四個星座點00、01、10和11，每個星座點包括兩個比特；16qam包括一組16個星座點，每個星座點包括四個比特；64qam包括一組64個星座點，每個星座點包括六個比特。

其中，tanh為雙曲正切函數(shù)，所述雙曲正切函數(shù)的變量包括對于星座點 s1各比特的對數(shù)似然比llr1,b。需要說明的是，雙曲正切函數(shù)是一個單調有界的函數(shù)，所以雙曲正切函數(shù)的值可以通過查表法獲得。此外，β是歸一化因子，用于使所述第一個調制信號x1的期望值具有單位功率。

因此，根據(jù)簡化表達式(6)和(7)以及雙曲正切函數(shù)表，可以建立一個對應表，其中，所述對應表包括所述第一個調制信號x1的期望值與對于星座點s1各比特的對數(shù)似然比llr1,b的對應關系，然后根據(jù)所述對應值表獲取所述第一個調制信號x1的期望值需要說明的是，采用查表的方法可以降低計算復雜度，而且便于硬件實現(xiàn)。

105，根據(jù)所述其他調制信號的期望值和所述信道系數(shù)對所述接收信號進行干擾抵消處理。

在本實施例中，得到所述第一個調制信號x1的期望值后，若所述期望值與所述第一個調制信號x1的誤差遠小于噪聲，可以從所述接收信號y中減去即抵消接收到的所述第一個調制信號x1對于接收到的所述第二個調制信號x2造成的干擾，從而獲得對應所述第二個調制信號x2的接收信號y2，所述接收信號y2的表達式為：

其中，y1指對應所述第一個調制信號x1的期望值的接收信號，

107，基于所述干擾抵消后的接收信號，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號。

在本實施例中，進行干擾抵消處理之后，對表達式(8)進行最大比合并(maximal-ratiocombining,mrc)，從而獲得對應所述第二個調制信號x2的等效接收信號y2，eff，所述等效接收信號y2，eff的表達式為：

其中，是所述第二個調制信號x2的等效信道系數(shù)，以及neff是等效噪聲。

具體說明的是，對表達式(8)進行最大比合并指，對所述第二個調制信號x2對應的信道矩陣進行轉置共軛(conjugatetranspose)從而獲得轉置共軛后的信道矩陣再將所述轉置共軛后的信道矩陣與所述接收信號y2進行矩陣相乘獲取所述等效接收信號。

需要說明的是，上述實施例中的獲取等效接收信號的方法可以與現(xiàn)有qrm方法兼容。對比現(xiàn)有的qrm方法，可以通過調節(jié)所述獲取等效接收信號的方法中閾值，降低計算復雜度，并降低接收端的功耗。

本發(fā)明實施例還提供一種基于qr分解的最大似然檢測(qrm)方法，用于解調信號。如圖3所示，所述qrm方法包括：

301，根據(jù)上述實施例中的獲取等效接收信號的方法，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號；

303，基于所述等效接收信號，獲取所述最后一個調制信號的對數(shù)似然比；以及

305，基于所述多個調制信號的對數(shù)似然比，解調所述接收信號。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，基于所述第二個調制信號x2的等效接收信號，采用本領域內的常規(guī)方法(例如，經(jīng)過加法和比較器)可以獲得所述 第二個調制信號x2對應的llr。這樣，可以避免使用表達式(4)獲得所述第二個調制信號x2的對于s2第b個比特的對數(shù)似然比llr2,b，即減少了歐式距離的計算次數(shù)。因此，所述獲取等效接收信號的方法可以兼容到用于解調信號的現(xiàn)有qrm方法中，降低qrm方法的計算復雜度，并降低接收端的功耗。

本發(fā)明實施例還提供一種獲取等效接收信號的裝置，包括：接收器401，與存儲器相連，用于獲取接收信號，所述接收信號包括受到信道和噪聲干擾的多個調制信號，所述多個調制信號由多個源信號各自調制而成的，所述信道通過信道系數(shù)表示；以及處理器403，所述處理器403被配置用于：獲取所述多個調制信號中除最后一個調制信號外的其他調制信號的期望值，其中，所述最后一個調制信號為對應最后一個源信號的調制信號；根據(jù)所述其他調制信號的期望值和所述信道系數(shù)對所述接收信號進行干擾抵消處理；以及基于所述干擾抵消后的接收信號，獲取所述最后一個調制信號的等效接收信號。

本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器403在獲取所述其他調制信號的期望值之前，還被被配置用于：基于所述最后一個調制信號對應的信道系數(shù)，獲取所述最后一個調制信號的信干噪比；基于信號處理性能，獲取閾值；將所述最后一個調制信號的信干噪比與所述閾值進行比較；以及若所述最后一個調制信號的信干噪比大于所述閾值，獲取所述其他調制信號的期望值。

本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器403獲取所述閾值包括：建立第一對應表，所述第一對應表包括所述閾值與所述信號處理性能的對應關系，其中，所述信號處理性能通過解調正確率或誤碼率表示；以及根據(jù)信號處理性能和所述第一對應表，獲取所述閾值。

本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器403獲取所述其他調制信號的期望值包括：獲取所述多個調制信號中除所述最后一個調制信號外的其他調制信號的對數(shù)似然比。

本發(fā)明的一個實施例中，所述其他調制信號的對數(shù)似然比是通過計算歐氏距離獲取的。

本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器403獲取所述其他調制信號的期望值還包括：建立第二對應表，所述第二對應表包括所述其他調制信號的期望值與所述其他調制信號的對數(shù)似然比值的對應關系；以及根據(jù)所述第二對應值表，獲取所述其他調制信號中每一個調制信號的期望值。

本發(fā)明的一個實施例中，若所述多個調制信號為兩個調制信號，所述處理器403根據(jù)下式獲得第一個調制信號的期望值：

其中，β是歸一化因子，用于使所述第一個調制信號的期望值具有單位功率；tanh是雙曲正切函數(shù)；llr1,1，llr1,2，llr1,3，llr1,4，llr1,5及l(fā)lr1,6分別是所述第一個調制信號的對于星座點第1至6位比特的對數(shù)似然比。

本發(fā)明的一個實施例中，所述處理器403對所述接收信號進行干擾抵消處理包括：獲取所述其他調制信號的期望值中的每一個期望值與該期望值對應的一個調制信號的誤差；將所述期望值與調制信號的誤差與噪聲進行比較；以及若每個所述期望值與調制信號的誤差遠小于噪聲，對所述接收信號干擾抵消處理。

需要說明的是，配置指對存儲于非易失性存儲器中的計算機程序，如軟件代碼，硬件代碼或軟硬件結合的代碼等，通過處理器進行編譯和執(zhí)行。所述非易失性存儲器包括但不限于任何類型的盤，如軟盤、光盤、cd-roms、 以及磁光盤、roms、rams、eproms、eeproms、磁卡或光卡或適合儲存電子指令的任何類型存儲器。所述非易失性存儲器通過總線與所述處理器連接。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。